بخشی از مقاله
چکیده
با توسعه در زمینه مصالح، فرآوردهها و روشهای ساخت ابداعی، حرکت به سوی ساختمانهایی با کارایی بالاتر و صرفه اقتصادی بهتر و سازگار با محیط زیست امری ضروری مینماید. ساختمان هوشمند از فناوریهای نوین ساخت و ساز در عرصه معماری است که کنترل مصرف انرژی را بر عهده میگیرد و علاوه بر ایجاد آسایش و امنیت در ساختمان به بهینه-سازی مصرف انرژی و کاهش اتلاف آن و صرفهجویی در زمان و هزینههای نگهداری از ساختمان کمک بسیاری میکند.
استفاده از سیستمهای ساختمانی هوشمند در ساختمانهای امروز و پاسخ به موقع نسبت به تغییرات در شرایط محیطی مانع از هدر رفتن انرژی و نیز موجب دوام و افزایش عمر بیشتر در ساختمانها میشود. این امر در سطح کلان موجب افزایش پایداری محیطی میشود که از ضرورتها، اصول و اهداف طراحی معماری پایدار محیطی است. یک ساختمان هوشمند ساختمانی است که در بر دارنده محیطی پویا و مقرونبهصرفه بهوسیله یکپارچهکردن چهار عنصر اصلی یعنی سیستمها، ساختار، سرویسها و مدیریت و رابطه میان آنها میباشد.
این یکپارچگی موجب کارایی بهتر ساختمان، بهره-گیری مناسب از انرژی و نیز افزایش عمر ساختمان میشود که این امر دستیابی به پایداریهای محیطی، اقتصادی و اجتماعی را ممکن میسازد. در نگرش طراحی ساختمانهای پایدار، از چنین مصالح پربازدهی که ماهیتی سازگارتر با محیط زیست داشته و سبب افزایش عمر مفید ساختمان گردیده، استفاده میشود. لذا در این مقاله بر اساس مطالعات کتابخانهای سعی بر معرفی مصالح هوشمند، عملکرد و مزایای استفاده از آنها در بنا گردیده است.
-1 مقدمه
مواد و مصالح مورد استفاده بشر در طی تاریخ و ادوار گذشته ، نقشی انکارناپذیر در شکل دهی فضای ذهنی و در نتیجه زندگی انسان داشته اند . شاید از همین رو باشد که عده ای از اندیشمندان ، اعصار زندگی بشر را با توجه به عنصر قالب مورد استفاده در آن دوران به عصر سنگ ، عصر برنز ، عصر آهن ، عصر مواد مرکب - کامپوزیتها - و در نهایت دوران حاضر را عصر مواد هوشمند نامگذاری نهاده اند. بنابراین همواره رابطه تنگاتنگ و نوعی پیوند تاریخی ناگشودنی بین مصالح ساخت و معماری وجود داشته است تا اینکه در قرن بیستم ، نقش مصالح و تکنولوژیها در معماری اهمیت بیشتری یافت.
با توجه به اینکه منابع موجود در زمین برای ساکنین آن محدود و رو به پایان است ، استفاده از سیستمهای ساختمانی هوشمند در ساختمانهای امروز و پاسخ به موقع نسبت به تغییرات در شرایط محیطی مانع از هدر رفتن انرژی و نیز موجب دوام و افزایش عمر بیشتر در ساختمانها می شود. در این حرکت جهانی ؛ معماران نیز همسو با سایر دانشمندان در پی یافتن راهکارهای جدید برای تأمین زندگی مطلوب انسان بوده اند . در این راستا کاربرد مفاهیم پایداری در معماری ، مبحثی تازه را به نام - معماری پایدار - را باز کرده است که بر معماری سازگار با محیط زیست دلالت دارند. [1]
توسعه پایدار و در نتیجه معماری پایدار با رویکردی به گذشته معماری و مجتمع های زیستی که جوابگوی نیازهای مادی، معنوی و فرهنگی ساکنان خود بودند ، سعی در همراهی با طبیعت به جای غلبه بر طبیعت و استفاده از انرژی. تجدیدپذیر به جای سوختهای فسیلی در نتیجه جلوگیری از تباهی منابع طبیعی و پرهیز از آلودگی محیط زیست دارد. در نگرش طراحی ساختمانهای پایدار - نگرشی نوین در طراحی ساختمانها که باید سطح بالایی از استانداردهای زیست محیطی را با تأکید بر هزینه های دوره عمر مفید ارضا کنند - ، اغلب از چنین مصالح پربازدهی استفاده می شود، چرا که این مواد ماهیتی سازگارتر با محیط زیست داشته و سبب افزایش عمر مفید ساختمان می شوند. [2]
امروزه با دید آینده نگری که به معماری و سیستمهای ساخت از سوی معماران وجود دارد به زودی شاهد توسعه و گسترش مصالح هوشمند در حیطه دانش معماری در کشور خواهیم بود کما اینکه بکارگیری این مصالح با توجه به پتانسیلهایی که دارند در بسیاری از کشورها از حد تحقیق و پژوهش فراتر رفته و استفاده از مصالح هوشمند در ساختمانها عملی گشته است . پس شناخت و پی بردن به مشخصه های مصالح و کاربرد آنها در دنیای امروز امری اجتناب ناپذیر می نماید. [3]
-2 تعریف پایداری
متداولترین تعریف پایداری تعریفی است که کمیسیون جهانی محیط زیست و توسعه ارائه کرده است . این کمیسیون توسعه پایدار را به صورت توسعه ای که احتیاجات نسل حاضر را بدون لطمه زدن به توانایی نسلهای آتی در تامین نیازهای فرد بر آورده می نماید تعریف کرده است . بر مبنای این تعریف قبل از اینکه هر جامعه ای بتواند به پایداری برسد باید عدالت بین نسلها را تامین کند . توسعه اجتماعی و اقتصادی باید به گونه ای تحقق پذیرد که در هر زمان که بر نسلهای آینده هزینه ای تحمیل شود اثرات فعالیتهای اقتصادی را به حداقل رساند.
زمانی که فعالیتهای حیاتی و ضروری فعلی هزینه هایی را به آیندگان تحمیل نماید - مثلاً حفاری کانیهای غیر قابل تجدید - خسارت وارده بطور کامل باید جبران گردد. توسعه پایدار با مفهوم سنتی توسعه کهاصولاً بر محور رشد اقتصادی دور می زند تفاوتهای اساسی دارد . طرح ریزی توسعه باید بر تعریف واقع گرایانه نیازهای ملی استوار باشد . در واقع میتوان گفت توسعه در خور و پایدار درصدد فراهم آوری استراتژی ها و ابزاری است که بتواند به نیازهای اساسی از جمله موارد زیر پاسخ دهد:
-تامین نیازهای اولیه زیستی انسان -دستیابی به عدالت اجتماعی[4]
-3 مفهوم معماری پایدار
معماری پایدار به قرن 19 بر میگردد . جان راسکین ، ویلیام موریس و ریچارد لتابی از پیشگامان نهضت معماری پایدار محسوب می شوند. . موریس بازگشت به فضای سبز حومه شهر و خودکفایی و احیای صنایع محلی را توصیه می کرد .هدف از طراحی ساختمان های پایدار کاهش آسیب آن بر روی محیط از نظر انرژی و بهره برداری از منابع طبیعی است ، که شامل قوانین زیر می باشد:
-1 کاهش مصرف منابع غیر قابل تجدید
-2 توسعه محیط طبیعی
-3 حذف یا کاهش مصرف مواد سمی و یا آسیب رسان بر طبیعت در صنعت ساختمان معماری پایدار به معنی ارائه راه حل هائی در زمینه های کالبدی و محیطی و اقلیمی، اجتماعی و فرهنگی که بتواند از بروز مسائلی همچون نابودی منابع طبیعی، تخریب اکوسیستم ها، آلودگی محیط زیست، افزایش بی رویه جمعیت، رواج بی عدالتی و پایین آمدن کیفیت زندگی و کاهش تعامل بین انسانها جلوگیری نماید.[5]
-1-3 اصول معماری پایدار اصولی که باید رعایت شود تا یک ساختمان در زمره بناهای پایدار طبقه بندی شود به شرح زیر است:
اصل اول :حفظ انرژی
اصل دوم :هماهنگی با اقلیم
اصل سوم :کاهش استفاده از منابع جدید
اصل چهارم :برآوردن نیازهای ساکنان
اصل پنجم :هماهنگی با سایت اصل ششم :کلگرایی [6]
-2-3 اهداف معماری پایدار اهداف مهم پایداری جبران مافاتی است که انسان در طی صنعتی شدن و پیشرفت ظاهری از دست داده است و انسان را به فکر حفاظت از اکوسیستم ها و استفاده بهینه از پتانسیل های موجود در طبیعت به منظور بقا و حفظ و آنها برای نسلهای آینده واداشته تا در عین آسایش و ارتقای کیفیت زندگی بشر از تخریب آنها نیز جلوگیری به عمل آورد.از اهداف دیگر مباحث پایداری توجه به زیست محیط های طبیعی است، زیرا مسائلی همچون آثار گلخانه ای و تخریب لایه ی ازن به صورت جدی مطرح گردیده است.اکثر جوامع مدرن و پیشرفته توانسته اند نیاز های اساسی و خصوصیات بارز برای ارتقای کیفیت زندگی بشر را برآورد کرده و در جوامع صنعتی و در حال رشد نیز تاکید برکیفیت زندگی بشر می باشد و محیط زیست سالم،امکانات تفریحی و فراهم کردن مسکن و جز آن بدون شک در تحقق این هدف کارآمد خواهد بود. [7]
-4 تعریف هوشمندی
کلمنتس کروم تعریف مربوط به هوش را این چنین بیان میکند: هوش یک ویژگی نیست ، اما سلسله مراتب پیچیده ای از مهارتهای پردازش شده اطلاعات ، اساس تعادل تطبیقی بین افراد محیط زیست آنها است . اصطلاح هوشمند اخیرا به اشیای شبیه رفتار انسانها گفته می شود .گاهی اوقات smart نامیده می شود که آنها تمایل به پردازش - ادراک - داده ها مانند انسان و واکنش - عمل - بر اساس یک فرآیند تجزیه و تحلیل - تفکر - دارند. بسیاری از این ویژگیهای هوشمند قصد و نیت یکسان دارند ، اما در مقیاس و عملکرد متفاوت هستند. [8]
-5 معماری هوشمند
معماری ارگانیک که توسط فرانک لوید رایت به عنوان سازگاری ساختار ساختمانها بر اساس قرارگیری در طبیعت تعریف شده ، امروز در قالب معماری پایدار و افق جدید آن ، معماری هوشمند با مصالح هوشمند و نانو تکنولوژی مورد بحث و بررسیقرار می گیرد . از آنجا که با استفاده از دستاوردهای مصالح هوشمند یک شی - ساختمان - در زمانها و مکانهای مختلف می تواند رفتارهای متفاوتی از خود نشان دهد - سخت و غیر قابل انعطاف و یا نرم و سیال - تئوریهای شناخت مواد به طور کلی دگرگون می شوند .
